第六章酶化学酶的概述酶的结构与功能的关系酶催化反应的机制酶促反应动力学酶的制备酶的多样性酶在工业上的应用及酶工程肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 第六章 酶化学 酶的概述 酶的结构与功能的关系 酶催化反应的机制 酶促反应动力学 酶的制备 酶的多样性 酶在工业上的应用及酶工程
第六章酶化学·本章要求：掌握酶的概念、分类和组成特点；·掌握酶促反应中底物浓度对酶促反应的影响，即米氏方程的表达、推导和米氏常数的求取方法以及酶抑制剂的作用方式和对米氏方程的影响情况；·掌握酶的活性中心概念和组成基团。肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 第六章 酶化学 • 本章要求： 掌握酶的概念、分类和组成特点； • 掌握酶促反应中底物浓度对酶促反应的影 响，即米氏方程的表达、推导和米氏常数 的求取方法以及酶抑制剂的作用方式和对 米氏方程的影响情况； • 掌握酶的活性中心概念和组成基团
第一节酶的概述一、酶的概念：酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂酶和生命活动密切相关：催化代谢执行具体的生理机制酶信号转化参与消除药物毒物转化肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 第一节 酶的概述 一、酶的概念： 酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。 酶和生命活动密切相关： 酶 执行具体的生理机制 信号转化 催化代谢 参与消除药物毒物转化
二、酶的化学本质一大多数酶是蛋白质1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶：证明其为蛋白质。1981年T.Cech等发现了核酶（ribozyme），核酶的发现表明酶不一定都是蛋白质酶具有蛋白质的特性相对分子质量大：由氨基酸组成；两性性质；可变性失活与水解。肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 • 1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶， 证明其为蛋白质。 • 1981年T.Cech等发现了核酶（ ribozyme），核酶 的发现表明酶不一定都是蛋白质。 • 酶具有蛋白质的特性： • 相对分子质量大；由氨基酸组成；两性性质；可 变性失活与水解。 二、酶的化学本质——大多数酶是蛋白质
酶具有一般催化剂的特征1.用量少，反应前后化学组成和数量不变；2.只能催化热力学上允许进行的反应：3.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；4.通过降低活化能加快化学反应速度。肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 酶具有一般催化剂的特征： 1.用量少，反应前后化学组成和数量不变； 2.只能催化热力学上允许进行的反应； 3.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改 变反应的平衡点； 4.通过降低活化能加快化学反应速度
三、酶的催化特性·1.高效性：催化效率比化学催化剂高106~1013倍生马铃薯块3%过氧化少许铁粉氢溶液0O00反应速度为5×10°mol/min反应速度为6×10-4mol/min肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 三、酶的催化特性： • 1.高效性：催化效率比化学催化剂高106~1013倍 3%过氧化 氢溶液 生马铃薯块 少许铁粉 反应速度为6×10 反应速度为5×10 -4mol/min 6mol/min
2.专一性：酶对底物具有严格的选择性。(1)结构专一性：一底物专一性：只能作用某一种或某一类结构、性质相似的物质。反应专一性：只能选择性地催化一种或一类相同类型的化学反应，如水解酶；绝对专一性：只能作用于某一底物。脲酶: H,NCNH,+H,O*2NH3 + CO2肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 2.专一性：酶对底物具有严格的选择性。 （1）结构专一性： 底物专一性：只能作用某一种或某一类结构、性质 相似的物质。 反应专一性：只能选择性地催化一种或一类相同类 型的化学反应，如水解酶； 绝对专一性：只能作用于某一底物。 脲酶：H2N—C—NH2 + H2O O 2NH3 + CO2
相对专一性：作用于一类或一些结构很相似的底物脂肪酶：R-CO-R+ H,ORCOOH+R’OHCHOHOHHα-葡萄糖OHOH+ ROH+H,OR苷酶OHOHOHOHOH肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 相对专一性：作用于一类或一些结构很相似的底物 脂肪酶：R—C—O—R’ + H2O RCOOH +R’ OH O O CH2OH OH OH OH 1 5 α-葡萄糖 苷酶 O R +H2O O CH2OH OH OH OH OH 1 5 + ROH
(2)立体专一性手性专一性：L-氨基酸，D-葡萄糖几何专一性：催化某种几何异构体3.反应条件温和：pH=5~8,20~40℃4.酶的催化活性受到调节和控制肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 （2）立体专一性 手性专一性：L-氨基酸，D-葡萄糖 几何专一性：催化某种几何异构体 3.反应条件温和：pH=5~8, 20~40℃ 4.酶的催化活性受到调节和控制
四、酶的组成单纯酶酶蛋白酶结合酶全酶=酶蛋白+辅因子辅酶：与酶蛋白结合较松的小分子物质辅因子辅基：与酶蛋白结合紧密的小分子物质酶蛋白决定着酶作用的专一性；辅因子决定着酶促反应的类型，发挥传递氢、电子、某些化学基团及搭桥作用。肇庆学院化学化工学院
肇庆学院化学化工学院 酶 单纯酶 结合酶 全酶= 酶蛋白 + 辅因子 辅因子 辅酶：与酶蛋白结合较松的小分子物质 辅基：与酶蛋白结合紧密的小分子物质 四、酶的组成 酶蛋白 酶蛋白决定着酶作用的专一性； 辅因子决定着酶促反应的类型，发挥传递氢、电子、 某些化学基团及搭桥作用